Rendez-vous de chasse royal, berceau de princes de France, résidence de plusieurs favorites, parc où Louis XVI et Marie-Antoinette se promenaient sans gardes au milieu du peuple, tel est le lieu du domaine de la Muette. Vers 1572, cet ancien rendez-vous de chasse fut transformé en un petit château royal par Charles IX. Le Roi légua son château à sa sœur Marguerite de Valois, l’épouse de Henri IV. Celle-ci le légua au dauphin le futur Louis XIII. En 1716, le château de la Muette devint la résidence de la duchesse de Berry, fille du duc d’Orléans, Régent de France ; le Tsar Pierre le Grand y fut son hôte. Suite au décès prématuré de la duchesse en 1719, le Régent offrit le château au jeune Roi Louis XV. De 1724 à 1734, dix enfants royaux y virent le jour. Cependant Louis XV semble avoir réservé la Muette à ses favorites plutôt qu’à sa famille.
Y ont tour à tour résidé les sœurs de Nesle, Madame de Pompadour et Madame Dubarry. C’est à cette époque que le château fut reconstruit par les Gabriel, père et fils. Le nouveau roi, Louis XVI, passa les plus heureux jours de sa vie au château avec sa jeune épouse Marie-Antoinette. Ce fut une lune de miel, non seulement avec la Reine, mais avec son peuple. C’est au château de la Muette que Louis XVI reçut à dîner l’Empereur Joseph II, frère de Marie-Antoinette, et qu’il consentit à Antoine-Augustin Parmentier le droit de planter des pommes de terre, alors quasiment inconnues en France, dans un petit enclos sablonneux au nord-ouest du domaine royal.
C’est également du parc du château qu’en novembre 1783 Pilâtre de Rozier et le marquis François Laurent d’Arlandes s’élevèrent dans un ballon soutenu par l’air chaud, œuvre des frères Montgolfier, devenant ainsi les premiers humains à échapper à l’attraction terrestre. Mêlés à la foule qui assistait à cet exploit se trouvaient la famille royale et Benjamin Franklin.
À la Révolution, le domaine devint propriété de l’État. En 1792, le rideau tombe sur le château de la Muette. L’Assemblée Nationale décida alors de vendre le domaine aux enchères. Il fut divisé en lots et les deux ailes du château furent séparées afin de mieux vendre les parcelles. La Muette et la Petite Muette voient le jour.